【嵌入式笔记】【C语言】struct & union

结构体（Struct）定义：

struct 结构体名 {
    member1; // 成员1，可以是任何基本数据类型或复合类型
    member2; // 成员2
    ...
};

//例如：
struct Point {
    float x;
    float y;
};

联合体（Union）定义：

union 联合体名 {
    member1; // 成员1
    member2; // 成员2
    ...
};

//例如：
union Data {
    int i;
    float f;
    char str[20]; // 联合体的大小将由最大的成员决定，这里是str[20]
};

struct 与 union 的对比

struct（结构体）和union（联合体）都是C语言中用于创建由多个不同类型的成员组成的自定义数据类型。尽管它们在某些方面相似，但它们之间存在一些关键的区别：

• 内存分配：
  struct：结构体的所有成员都存储在内存中，每个成员都有自己的内存地址。结构体的大小是其所有成员大小的总和。
  union：联合体的所有成员共享同一块内存空间。联合体的大小等于其最大成员的大小。

• 数据存储：
  struct：可以同时存储所有成员的数据，即使它们是不同类型的。
  union：一次只能存储一个成员的数据。当你访问联合体的某个成员时，其他成员的数据将被覆盖。

• 使用场景：
  struct：当你需要同时存储多个不同类型的数据时，结构体是一个很好的选择。
  union：当你需要使用同一块内存来存储不同类型的数据，但是一次只需要访问其中一个类型时，联合体是合适的。

• 内存效率：
  struct：由于所有成员都存储在内存中，结构体可能不是内存效率最高的选择。
  union：由于所有成员共享内存，联合体可以节省内存，特别是在你需要存储多个大型数据类型时。

• 访问方式：
  struct：可以同时访问结构体的所有成员，只要它们不违反内存对齐和打包规则。
  union：一次只能访问一个成员。访问其他成员之前，通常需要先清除当前成员的数据。

• 初始化：
  struct：可以初始化结构体的所有成员。
  union：只能初始化联合体的第一个成员。其他成员在初始化时不会被赋值。

• 成员的const属性：
  struct：结构体的成员可以是const，这意味着它们的值一旦初始化就不能被修改。
  union：联合体的成员不能是const，因为它们可以被其他类型的成员覆盖。

• 内存对齐：
  struct：结构体的布局可能会受到内存对齐的影响，导致存在填充字节。
  union：联合体的布局通常不会有填充字节，因为它们的大小取决于最大成员的大小。

struct位字段

位字段允许你指定结构体成员占用的位数，这可以用来精确控制成员的大小。

	struct MyStruct {
	    unsigned int is_enabled : 1; // 占用1位
	    unsigned int has_data   : 1; // 占用1位
	    // 剩余的位可以留给其他成员
	};

struct packed属性

某些编译器提供了packed属性来禁用结构体的自然对齐，这可能会导致结构体成员紧密排列，从而减少填充字节。

	#pragma pack(push, 1)
	struct MyStruct {
	    int a;
	    char b;
	};
	#pragma pack(pop)